Générateur de faisceau. Crédit :Fan et al., doi:10.1117/1.AP.2.4.045001
tourbillons optiques, caractérisé par un front de phase hélicoïdal et une distribution d'intensité en forme de beignet, contribuer à un large éventail d'applications, de la microscopie aux communications optiques. Et les applications des tourbillons optiques se multiplient. Donc, quelle est la meilleure façon de générer des tourbillons optiques ? Actif, l'émission directe à partir d'une cavité laser est considérée comme l'une des meilleures approches. Pour des applications en optique quantique et en imagerie super-résolution, une source laser capable de générer des tourbillons sur une large gamme spectrale est indispensable.
Les oscillateurs paramétriques optiques (OPO) peuvent générer un rayonnement accordable à large bande allant de l'UV à l'infrarouge. Parmi les OPO, celles pompées par des lasers à fibre femtoseconde fournissent des impulsions ultrarapides accordables aux performances redoutables :taux de répétition élevé, puissance de sortie élevée, et une large couverture de longueur d'onde. Comme il s'avère, Les OPO femtosecondes sont également le meilleur moyen de générer des tourbillons optiques accordables en longueur d'onde.
OPO en mode double faisceau, deux canaux
Minglie Hu du Ultrafast Laser Laboratory de l'Université de Tianjin note que si un générateur de faisceaux vortex à canal unique peut offrir une capacité de transmission de données et une capacité de piégeage pour obtenir un rayonnement térahertz accordable, les générateurs à double canal ont cette capacité, plus l'avantage de générer deux types de faisceaux différents pour une plus large gamme d'applications. "Deux sources mutuellement incohérentes avec un faisceau gaussien et un faisceau vortex pourraient dépasser la limite de diffraction de Rayleigh, qui peut être appliqué pour l'imagerie à super-résolution, donc un générateur de faisceau vortex à deux canaux est le plus souhaitable, " dit Hu.
Illustration schématique du double canal, configuration expérimentale OPO en mode double faisceau. Crédit :Fan et al., doi:10.1117/1.AP.2.4.045001
Hu et son équipe ont récemment développé un système à deux canaux, configuration OPO à double pompe capable de fournir une double longueur d'onde, modes à double faisceau réglables sur toute la bande de télécommunications. Les résultats des recherches connexes sont rapportés dans Photonique avancée .
Ils réalisent un fonctionnement à double longueur d'onde en stimulant deux périodes adjacentes d'un cristal de niobate de lithium périodiquement polarisé dans une configuration laser à fibre dopée à l'ytterbium. La structure garantit que deux paires de signaux accordables indépendamment peuvent se synchroniser avec la pompe et osciller simultanément.
La configuration de la cavité OPO peut être divisée en deux canaux :un pour générer des faisceaux gaussiens et l'autre pour générer une variété de faisceaux vortex. Hu explique, "Des faisceaux de vortex avec des ordres différents sont créés en remplaçant la plaque q." Hu note que la plaque q est suffisamment mince pour que toute dispersion introduite soit négligeable. L'OPO résultant génère deux signaux accordables sur 1520-1613 nm et 1490-1549 nm, respectivement.
Profils de faisceau de la sortie expérimentale. Crédit :Fan et al., doi:10.1117/1.AP.2.4.045001
Hu et son équipe espèrent que la méthode proposée avec sa simplicité, la conception économique de la cavité offrira un moyen pratique de générer des tourbillons optiques en mode double faisceau. Ils prévoient qu'il peut fournir une plate-forme pour l'imagerie à super-résolution, optique non linéaire, intrication quantique multidimensionnelle, et plus.
